Uma força magnética pode funcionar?
Não — F é sempre perpendicular a v, então F·v = 0 e potência = 0. As forças magnéticas mudam de direção, não a energia cinética.
Calcule a força magnética sobre uma carga em movimento. F = qvB sinθ — a força magnética de Lorentz.
F = qvB sen θ
| Símbolo | Quantidade | Unidade SI |
|---|---|---|
| F | Força magnética | N |
| q | Carregar | C |
| v | Velocidade | m/s |
| B | Intensidade do campo magnético | T |
| θ | Ângulo entre v e B | graus |
Esta calculadora de força magnética foi criada para verificações rápidas de física e revisão de problemas resolvidos. Insira os valores nas unidades mostradas ao lado de cada entrada e compare o resultado com a fórmula e a tabela de variáveis antes de usá-lo em uma solução mais longa. A calculadora faz a aritmética, mas a física ainda depende da escolha de um modelo que corresponda à situação.
Comece identificando o sistema, as quantidades conhecidas e a quantidade que deseja encontrar. Se um valor for fornecido em uma unidade não SI, converta-o antes da substituição. Uma resposta numérica correta com unidades mistas ainda pode estar fisicamente errada, especialmente quando estão envolvidas unidades quadradas, segundos inversos, cargas, temperaturas ou distâncias.
A fórmula F = qvB sen θ é um modelo, não uma descrição universal de todos os casos possíveis. Assume que as quantidades na tabela de variáveis são as quantidades relevantes para o problema e que os efeitos ocultos são negligenciáveis ou já estão incluídos nas entradas. Se atrito, arrasto, velocidades relativísticas, campos variáveis, temperatura não constante ou efeitos específicos da geometria forem importantes, verifique se é necessário um modelo mais completo.
Use o resultado como uma verificação de magnitude e unidades. Pergunte se a resposta tem o sinal correto, se aumenta ou diminui quando uma entrada muda e se os casos limites fazem sentido. Definir uma entrada como zero, duplicar uma quantidade ou usar um valor muito grande costuma ser suficiente para detectar uma escolha de fórmula ou um erro de unidade antes de chegar a uma resposta final.
Exemplo resolvidoPróton (q = 1,6×10⁻¹⁹ C) em v = 10⁶ m/s em B = 0,5 T (perpendicular).
Etapa 1: F = qvB sen 90° = qvB × 1
Etapa 2: F = 1,6×10⁻¹⁹ × 10⁶ × 0,5
Resposta: F = 8×10⁻¹⁴ N
Não — F é sempre perpendicular a v, então F·v = 0 e potência = 0. As forças magnéticas mudam de direção, não a energia cinética.
A unidade SI de intensidade do campo magnético: 1 T = 1 V·s/m² = 1 kg/(A·s²). O campo da Terra é de aproximadamente 50 μT; um scanner de ressonância magnética tem 1,5–3 T.